龚晓钟
,
吴振兴
,
刘正楷
,
王涵
,
彭雨辰
,
汤皎宁
稀有金属材料与工程
采用成熟工艺制备了N型、P型调制掺杂型Si80Ge20基固溶体合金及等化学计量比的均匀掺杂型Si80Ge20基固溶体合金,重点研究了两类固溶体合金的热电性能.结果表明:温度为773 K时,N型系列、P型系列,调制掺杂型固溶体合金较均匀掺杂型的功率因子分别提高了13.6％和49.2％,热电优值ZT分别提高了7.9％和12.9％.
关键词:
热电材料
,
Si80Ge20固溶体合金
,
功率因子
,
热电性能
,
调制掺杂
苏杰
,
马昊
,
李明军
,
郑树凯
,
刘磊
材料科学与工程学报
热电材料是一种能将热能和电能直接相互转换的功能材料.热电器件由于具有结构简单、低价环保、无噪声、使用寿命长等优点,被人们广泛应用在温差发电与半导体制冷技术中.Zn-Sb合金由于其优越的热电性能成为了现阶段最重要的热电材料之一,以ZnSb、Zn4 Sb3两种合金最为常见.新近发现的Zn8Sb7结构,成为了新的研究热点.主要针对常见Zn-Sb合金的晶体结构、性能、制备技术进行了总结,并展望了该材料的应用前景.
关键词:
Zn-Sb合金
,
热电材料
,
热电性能
,
制备
,
应用前景
徐桂英
,
邹平
,
王松
,
张艳华
稀有金属
以Bi粉、Te粉、Se粉、SbI3粉、Gd粉为原料,用高压烧结法制备了Gd掺杂的n型Bi2Te2.7Se0.3热电材料,对制备的样品分别在573、603、633 K真空退火36 h.用粉末XRD和FE-SEM研究了样品的物相及显微形貌;在298～473K范围内测定了样品的热电性能.建立了Bi2Te3基材料的禁带宽度与压力和体积的近似关系式,利用此关系式较好解释了高压烧结样品在退火前后热电性能的变化特性.研究结果表明制备的样品在退火前后均为纳米结构.高压烧结和Gd掺杂使样品晶胞尺寸变大,禁带宽度减小.退火使高压烧结样品的电导率提高,塞贝克系数增大,热导率降低.样品于633 K退火36h后具有较好的热电性能,在423 K时其ZT达到最大值为0.74.
关键词:
n型Bi2Te2.7Se0.3热电材料
,
高压烧结
,
退火
,
热电性能
李晓光
,
霍德璇
,
何才君
,
赵士超
,
吕燕飞
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00573
采用电弧熔炼法和放电等离子体烧结法, 制备了稀土掺杂的金属间化合物Zr1-xLaxNiSn (x = 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.3, 0.4) 和Zr0.98R0.02NiSn0.98X0.02(R = La, Ce; X = Sb, Bi). 用X射线衍射仪分析研究了它们的晶体结构随稀土替代量演化的规律. 在室温到700 K的范围内, 对其热电特性进行了评价. 研究结果表明, 代换量x小于0.15时, 稀土原子可以进入晶格形成单相化合物. 代换量x大于0.15的样品中含有非half-Heusler的第二相, 且含量随x增大而增加. 少量稀土掺杂可以有效地降低材料的热导率而保持良好的电输运特性. 在575 K, Zr0.98La0.02NiSn0.98Sb0.02的热电优值达到0.5.
关键词:
热电特性
,
ZrNiSn
,
CeNiSn
,
half-Heusler
,
rare-earth
李俊杰
,
贾小乐
,
王大刚
,
王雷
材料导报
以石墨(G)含量为30％的高氯酸掺杂态聚苯胺(HClO4-PANI)为基体,掺入适量碳纳米管(CNTs),通过溶液共混合、机械球磨和冷压成型制备出聚苯胺/石墨/碳纳米管(HClO4-PANI/G/CNTs)复合热电材料.通过扫描电镜(SEM)、热重分析仪(TGA)和热电仪(ZEM)等对复合材料的结构和性能进行了表征.实验结果表明,HClO4-PANI/G/CNTs复合材料中各组分均匀地复合在一起,其ZT值随着CNTs含量的增加而先升高后降低.在90℃时,碳纳米管含量为7％的HClO4-PANI/G/CNTs复合材料的ZT值最高可达2.43×10-3,高于相同条件下石墨含量为37％的HClO4-PANI/G复合材料,比30％石墨含量的HClO4-PANI/G提高了7倍,比HClO4-PANI提高了3个数量级.
关键词:
聚苯胺
,
复合材料
,
热电材料
,
热电性能
徐斌
,
蒋阳
,
盛阳平
,
苏煌铭
,
石宇
,
余大斌
材料导报
以柠檬酸为螯合剂,各种硝酸盐为原料,采用简单的自燃法制备了金属Bi掺杂的N型钙钛矿结构的La_(1-x)Bi_xNiO_3(x=0、0.025、0.05、0.075、0.1、0.15)热电材料前驱粉.前驱粉经煅烧、球磨、冷压、烧结等工艺获得块体材料.通过X射线衍射和扫描电镜观察等方法对样品的结构与形貌进行了分析表征.在573～1073K内测试了材料的电阻率和Seebeck系数,结果表明,该材料显示了较好的热电性能,掺杂Bi有助于显著降低材料的电阻率,优化材料的热电性能,其中试样La_(0.9)Bi_(0.1)NiO_3组分材料在973K时的电阻率ρ=3.9606mΩ·cm,Seebeck系数S=-29.253μV/K,热电转换功率因子值p=2.16×10~(-5)W/(m·K~2).
关键词:
钙钛矿结构
,
La_(1-x)Bi_xNiO_3
,
自燃法
,
热电性能
,
功率因子
段兴凯
,
胡孔刚
,
满达虎
,
丁时锋
,
江跃珍
,
郭书超
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.05.013
采用真空熔炼及热压烧结技术制备了Na和Al双掺杂P型Bi0.5Sb1.5Te3热电材料.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对样品的物相结构和表面形貌进行了表征.XRD分析结果表明,Na0.04Bi0.5Sbl.46-xAlxTe3块体材料的XRD图谱与块体材料Bi0.5Sb1.5Te3的图谱完全对应,所有块体材料的衍射峰均与衍射卡JCPDS 49-1713对应,这表明Na和Al元素已经完全固溶到Bi0.5Sb1.5Te3晶体结构中,形成了单相固溶体合金.SEM形貌表明材料组织致密且有层状结构特征.Na和Al双掺杂提高了Bi0.5Sb1.5Te3在室温附近的Seebeck系数.在Na掺杂量为0.04时,同时Al掺杂量由x=0.04增加至0.12,电导率逐渐降低,在实验掺杂浓度范围内,Na和Al双掺杂会使P型Bi0.5Sb1.5Te3材料的电导率受到较大的损失.在300～500K时,通过Na和Al部分替代Sb,Na0.04Bi0.5Sb1.42Al0.04Te3和Na0.04Bi0.5 Sbl.38Al0.08Te3样品的热导率均有不同程度地减小,在300K时双掺杂样品Na0.04Bi0.5Sb1.42Al0.04Te3的最大Zr值达到1.45.
关键词:
双掺杂
,
热压
,
微结构
,
热电性能
段兴凯
,
江跃珍
,
宗崇文
,
侯文龙
材料科学与工程学报
采用瞬间蒸发技术在温度为473 K的玻璃基体上沉积了厚度为800 nm的N型Bi2Te2.7Se0.3热电薄膜,并在373 K～573 K进行1小时的真空退火处理。利用X射线衍射（XRD）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）和能量散射谱（EDS）分别对薄膜的物相结构、表面形貌以及化学计量比进行表征。采用表面粗糙度测量仪测定薄膜厚度,薄膜的电阻率采用四探针法在室温下进行测量,在室温下对薄膜的Seebeck系数进行表征。霍尔系数,电子浓度和迁移率在300 K用Van der Pauw方法进行测量。退火温度为473 K时,电阻率和Seebeck系数分别为2.7 mΩ.cm和？180μV/K,热电功率因子最大值为12μW/cmK2。
关键词:
退火温度
,
热电薄膜
,
热电性能
,
瞬间蒸发法
